Un romanzo ZnS

Jun 25, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 2177 (2023) Citare questo articolo

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In questo studio, sono stati sintetizzati nuovi nanocompositi magnetici con struttura shell core con diversi rapporti molari di ZnS-CdS ed è stata studiata la loro attività fotocatalitica nella rimozione del colorante da effluenti sintetici e reali in presenza di lampada ad alta pressione al mercurio come sorgente di luce visibile. Il fotocatalizzatore ottimale con rapporto molare ZnS-CdS 0,25:0,75 ha mostrato le migliori prestazioni nella rimozione del colorante. In base all'istogramma della distribuzione delle particelle di Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS (ZnS/CdS: 0,25:0,75), le particelle con 60–100 nm hanno la massima abbondanza. Secondo i risultati del DRS, l’ibridazione del solfuro di zinco con il solfuro di cadmio ha ridotto il divario e, di conseguenza, l’assorbimento della luce è stato esteso con successo all’area visibile. I risultati PL confermano che il fotocatalizzatore ottimale (Fe3O4@BNPs@ZnS-CdS) ha la ricombinazione elettrone-lacuna più bassa rispetto a Fe3O4@BNPs@ZnS e Fe3O4@BNPs@CdS. Va notato che secondo i risultati DLS, la carica sulla superficie ottica del fotocomposito è negativa a tutti i pH acidi, alcalini e neutri. Uno dei vantaggi significativi di questo studio è l'uso di lampade al mercurio ad alta pressione come sorgente luminosa, in modo che queste lampade siano molto economiche in termini di economia e abbiano anche una lunga durata e un'eccellente efficienza. Il fotocatalizzatore ottimale non solo ha mostrato un'eccellente attività fotocatalitica per la rimozione del blu di metilene (96,6%) e dell'arancio metilico (70,9%) ma anche per la rimozione del colorante dagli effluenti tessili (Benton 98,5% e oliva scura 100%). Le eterostrutture magnetiche introdotte sono opzioni adatte per la rimozione del colorante dalle acque reflue tessili e di filatura.

Oggi, insieme all’industrializzazione, alla crescita della popolazione e all’aumento delle attività umane illimitate, è aumentato anche l’inquinamento dell’acqua, del suolo e dell’aria e vari inquinanti come (coloranti, farmaci e pesticidi) entrano nell’acqua, con un impatto diretto sull’ambiente, sulla salute umana, animali, uccelli, creature sottomarine1,2,3,4.

L’inquinamento atmosferico provoca asma e malattie respiratorie. L'inquinamento del suolo colpisce l'agricoltura e provoca malattie allo stomaco5,6. Oggi, il problema dell’inquinamento idrico è il problema più serio perché industrie come quella tessile, della stampa, della tintoria, della filatura, del cuoio, ecc. scaricano nell’ambiente grandi quantità di acque reflue contenenti coloranti e sostanze tossiche, che influiscono sulla qualità e sulla salute dell’acqua7 ,8,9. I coloranti sono classificati in coloranti alcalini, acidi, neutri, azoici e radioattivi in ​​base alla loro carica e applicazione.

I coloranti sono uno degli inquinanti organici più pericolosi presenti negli effluenti industriali, in particolare quelli tessili, che hanno un'elevata tossicità e una struttura indistruttibile che causano cancro e mutazioni genetiche, dermatiti, allergie, irritazioni della pelle nell'uomo. I coloranti possono interrompere il processo di fotosintesi negli ecosistemi acquatici perché impediscono alla luce di penetrare nell'acqua10,11. Gli effluenti scaricati dall'industria tessile ammontano a circa 100 tonnellate di effluenti colorati all'anno, il che porta all'inquinamento delle acque12,13.

Poiché una percentuale significativa (70%) delle malattie ha origine dall’acqua inquinata14, nonché dalla crescita della popolazione, dalla diminuzione delle falde acquifere e dalla siccità, il trattamento delle acque è la soluzione migliore per risolvere la crisi di carenza di acqua sicura.

In generale, i metodi di trattamento dell'acqua comprendono tre categorie fondamentali di metodi chimici, fisici e biologici15.

Negli ultimi decenni sono state utilizzate diverse tecniche per la rimozione degli inquinanti organici e il trattamento delle acque, come la separazione tramite membrane, l'utilizzo di vari adsorbenti, l'utilizzo di semiconduttori e fotocatalizzatori, alcuni dei quali, oltre ad essere complessi, sono costosi1,2. Tra le tecniche riportate, la degradazione fotocatalitica è uno dei migliori metodi per il trattamento delle acque e la rimozione degli inquinanti organici nelle acque reflue.